CN107482138B - 电池箱的生产方法及电池箱 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了电池箱的生产方法及电池箱，涉及电池箱技术领域。该电池箱的生产方法，首先将模组安装于第一底盘后打包得到预装模组，再将预装模组通过第一底盘安装于第二底盘上进行再次打包，通过纵向和横向的层层打包，将电池箱内部的模组各个方向的自由度都限制住，提高了电池箱的防震能力，整体稳定性得到提高，改善了传统电池箱中的模组上下两端并没有得到合适的力的约束，稳定性不高的缺陷；将第一底盘与第二底盘之间采用卡扣的连接方式，此种连接方式拆装简单方便，而且电池箱的稳定性得到进一步提高。本发明提供的电池箱通过上述生产方法制作而成，其电性能、安全性能均有了进一步提升。
Description
技术领域
本发明涉及电池箱技术领域，具体而言，涉及电池箱的生产方法及电池箱。
背景技术
电池箱作为一个能量存储单元广泛用于新能源电动汽车、风光储能电站、家庭储能等各行各业。电池箱是指电池箱制造工厂根据市场走向和客户需求，配比电池的串并联组合，然后将电池单体、连接装置、保护和测量装置、电池箱壳体等通过生产工艺加工组装成迎合市场需求的产品。安全性和稳定性是评价电池箱的主要指标，而不同的生产工艺方法得到的电池箱体的安全性和稳定性不一样，所以选择电池箱体的生产工艺方法很重要。
现有的方壳电池箱体制作生产成本较高，稳定性不高。以某方壳电池箱生产工艺来说，其生产方法是将方壳电池模组置于箱体外壳中，箱体是带有塑料网格的，而已定位方壳电池模组，然后在电池模组顶部加装铝排和PCB板，但现有技术技术中的方壳电池箱体的生产工艺方法存在的缺陷如下：方壳电池模组上下两端并没有得到合适的力的约束，影响后续连接排的安装，而且外界振动、冲击等容易使得电池箱内模组发生松动或者损坏，从而对电池模组的稳定性、电性能、安全性能造成不利的影响，存在安全隐患。另外，壳体的注塑成本也比较高。
鉴于此，有必要进行研究以提供一种技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池箱的生产方法，用于改善传统电池箱中的模组上下两端并没有得到合适的力的约束，影响后续连接排的安装，且外界振动、冲击的影响容易对电池模组的稳定性、电性能、安全性能造成不利的影响的技术问题。
本发明的目的在于提供一种电池箱。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
本发明提供的一种电池箱的生产方法，包括如下步骤：
(a)将模组安装于第一底盘后，然后将模组和第一底盘作为整体进行打包，得到预装模组；
(b)将若干个预装模组通过第一底盘安装于第二底盘上，然后将第二底盘上的所有预装模组作为整体进行打包；
(c)将印制电路板(Printed Circuit Board，PCB板)和连接排安装到预装模组的顶部，将热敏电阻设置于预装模组的侧面；
(d)将外壳套设于所有预装模组的外侧，并在外壳上安装有连接器和本地监视单元(Local Monitoring Unit，LMU)；
(e)将封板安装于预装模组的上方并与外壳相连，以使预装模组处于封闭空间，即得到电池箱。
进一步的，所述第一底盘与第二底盘为可拆卸连接，优选为卡扣连接。
进一步的，步骤(b)中，将若干个预装模组通过第一底盘安装于第二底盘上时，将位于同一排的预装模组作为整体横向打包，按照奇数和偶数排预装模组的正负极恰好相反的原则进行不同排之间的预装模组的安装，然后将第二底盘上的所有预装模组作为整体进行打包。
进一步的，在步骤(c)中，将PCB板粘贴到预装模组的顶部，并采用固定件将PCB板与预装模组的顶部进行连接，然后再将连接排安装于除PCB板之外的预装模组的顶部；
优选的，将热敏电阻粘贴到预装模组的侧面，进一步优选的，将热敏电阻采用热熔胶的方式粘贴到预装模组的侧面。
进一步的，在步骤(c)中，还包括将第二底盘底面安装外底板的步骤；
所述外底板采用防水材料制作而成。
进一步的，所述封板包括内封板与外封板，所述内封板上设置有散热孔，所述内封板位于预装模组的上方，外封板设置于内封板远离预装模组的一侧并与外壳相连。
进一步的，步骤(d)中，采用金属连接件将连接器与连接排进行连接；
在连接器外侧设有护罩，护罩上的端子与LMU上的端子相连。
进一步的，所述第二底盘处还安装有排风口。
进一步的，所述电池箱的生产方法，包括如下步骤：
(a)将模组安装于第一底盘后，然后将模组和第一底盘作为整体进行纵向打包，得到预装模组；
(b)将若干个预装模组通过第一底盘安装于第二底盘上，将位于同一排的预装模组作为整体横向打包，按照奇数和偶数排预装模组的正负极恰好相反的原则进行不同排之间的预装模组安装，然后将第二底盘上的所有预装模组作为整体进行横向打包；
其中，第一底盘和第二底盘为卡扣连接；
(c)将外底板安装于第二底盘底面上，将PCB板和连接排依次安装到预装模组的顶部，将热敏电阻设置于预装模组的侧面；
(d)将外壳套设于所有预装模组的外侧，并在外壳上安装有连接器和LMU；
将连接器通过金属连接件与连接排连接，在连接器外侧设有护罩，护罩上的端子与LMU上的端子相连；
(e)将封板安装于预装模组的上方并与外壳相连，以使预装模组处于封闭空间，即得到电池箱。
本发明还提供了采用上述的电池箱的生产方法生产得到的电池箱。
与现有技术相比，本发明提供的电池箱的生产方法及电池箱具有如下有益效果：
(1)本发明提供的电池箱的生产方法，首先将模组安装于第一底盘后打包得到预装模组，再将预装模组通过第一底盘安装于第二底盘进行再次打包，通过纵向和横向的层层打包，将电池箱内部的模组各个方向的自由度都限制住，提高了电池箱的防震能力，整体稳定性得到提高，改善了传统电池箱中的模组上下两端并没有得到合适的力的约束，稳定性不高的缺陷。
(2)本发明提供的电池箱的生产方法中，将第一底盘与第二底盘之间采用卡扣的连接方式，此种连接方式拆装简单方便，而且电池箱的稳定性得到进一步提高。
(3)本发明提供的电池箱的生产方法，通过第一底盘与第二底盘的特殊结构设计以及预装模组在第二底盘上的安装方式，保证了装配的准确性，提高了生产效率，进而降低了电池箱的生产成本。
(4)本发明提供的电池箱通过上述生产方法制作而成，通过对各模组沿各个方向的自由度都进行了限定，提高了电池箱的防震能力，整体稳定性得到提高，改善了传统电池箱中模组上下两端并没有得到合适的力的约束，稳定性不高，外界震动、冲击等容易使得电池箱内模组发生松动或者损坏，从而对电池模组的电性能、安全性能造成不利影响的缺陷。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
根据本发明的一个方面，提供了一种电池箱的生产方法，包括如下步骤：
(a)将模组安装于第一底盘后，然后将模组和第一底盘作为整体进行打包，得到预装模组；
(b)将若干个预装模组通过第一底盘安装于第二底盘上，然后将第二底盘上的所有预装模组作为整体进行打包；
(c)将PCB板和连接排安装到预装模组的顶部，将热敏电阻设置于预装模组的侧面；
(d)将外壳套设于所有预装模组的外侧，并在外壳上安装有连接器和LMU；
(e)将封板安装于预装模组的上方并与外壳相连，以使预装模组处于封闭空间，即得到电池箱。
本发明提供的电池箱的生产方法，首先是将模组安装于第一底盘后打包得到预装模组，再将预装模组通过第一底盘安装于第二底盘进行再次打包，通过横向或者纵向的层层打包，将电池箱内部的模组各个方向的自由度都限制住，提高了电池箱的防震能力，整体稳定性得到提高，改善了传统电池箱中的模组上下两端并没有得到合适的力的约束，稳定性不高的缺陷。
具体的，步骤(a)中，首先，将模组底部安装于第一底盘上，模组顶部(电极)则位于朝上的一侧。且在第一底盘上设置有若干个对应模组正负极的定位柱，第一底盘可通过定位柱与第二底盘相连。
在安装过程中，需要确保模组电极的正确安装顺序及位置。为了降低安装发生错误的概率和提高操作的便捷性，统一以模组的正极或负极与定位柱在一边为原则，进行安装，并检测第一底盘的完整性。
然后将模组和第一底盘作为整体放入到打包机的平台上或者卡槽里，进行纵向打包，得到预装模组。
其次，步骤(b)中，第二底盘的面积远大于第一底盘，且在第二底盘上与第一底盘连接的一面上设置有若干个定位孔，第二底盘上的定位孔与第一底盘上的定位柱相配合，以实现第一底盘与第二底盘的连接，从而确保定位正确。
作为本发明的一种优选方式，第一底盘与第二底盘为可拆卸连接。可拆卸的连接方式有多种，比如螺纹连接、卡扣连接和铰链连接。
在本发明中，优选为卡扣连接。此种连接方式，使得安装拆卸简单方便，而且电池箱的稳定性得到进一步提高。
同时，在将预装模组安装于第二底盘之前，须保证第二底盘放置方向的一致性，以避免操作失误。
作为本发明的一种优选方式，步骤(b)中，将若干个预装模组通过第一底盘安装于第二底盘的同一排上，检查安装可靠后，将位于同一排的相邻的两个、三个或多个预装模组进行横向打包，或者再将位于同一排的所有预装模组作为整体横向打包；按照奇数和偶数排预装模组的正负极恰好相反的原则进行不同排之间的预装模组安装，直至预装模组将第二底盘装满，然后将第二底盘上的所有预装模组作为整体进行横向打包。
需要说明的是，在整体打包过程中，要检测和确保打包位置是否正确，同时采用合适的力度进行打包。
上述安装方式，可保证各模组的正负极处于正确的安装方式。且通过层层打包，可将电池箱内部的模组各个方向的自由度都限制住，提高了电池箱的防震能力，整体稳定性得到提高，改善了传统电池箱中的模组上下两端并没有得到合适的力的约束，稳定性不高的缺陷。
第二底盘上所安装的预装模组的数量不作特殊限定，这与第一底盘与第二底盘的大小有关，具体可根据实际需要进行确定。
通常情况下，第二底盘采用非防水材料制备，为提高电池箱的防水能力，在第二底盘下底面(即远离预装模组的一面)安装采用防水材料制作的外底板。在安装外底板时，由于安装有预装模组的第二底盘体积和质量均较大，故需要采用吊装装置将上述装置整体托起后再安装于外底板上。
在预装模组的顶部还设有PCB板，PCB板主要是用于采集模组的电压以及温度等信息。
在步骤(c)中，作为本发明的一种优选方式，将PCB板采用双面胶粘贴到预装模组的顶部的相应位置，并采用螺丝或者其他固定件将PCB板与预装模组的顶部的电压采集槽进行拧紧连接。
连接排是一种电流导电产品，主要起输送模组电流的作用。在本发明中，连接板可以是铝排，也可以是铜排。
将连接排安装于除PCB板之外的预装模组的顶部时，要确保安装螺丝的扭矩。螺丝扭矩过大，螺丝容易滑扣，若扭矩太小，螺丝容易脱落，从而容易引起打火。优选的，可选用数值扭矩扳手对螺丝或者其他固定件进行安装。同时，也要确保安装工具和电池顶部的绝缘。
再将热敏电阻采用热熔胶的方式粘到预装模组的侧面相应位置。热敏电阻是一种敏感元件，用于采集各模组的温度。热敏电阻的数量为多个，根据实际需要进行设定。
外壳为两端开口、各侧面首尾相连的中空结构。步骤(d)中，将外壳准确完整地安装于所有预装模组的外侧，采用螺栓连接的方式与第二底盘相连。连接过程中注意保证扭矩。
外壳上安装有连接器，连接器优选为高压连接器。为加强对连接器的保护，在连接器的外侧加设护罩。连接器通过金属连接件与连接排进行连接；金属连接件优选为螺母。
外壳上还安装有LMU，LMU主要是用于收集各模组电压、电流以及温度等信息。
将PCB板的端子与护罩上的端子相连，护罩上的端子与LMU上的端子相连，从而实现信息的传递与输送。PCB板将采集到的上述信息通过LMU传输给电池管理系统(BatteryManagement System，BMS)。当充电电压达到额定值时，BMS系统就会自动切断电路，防止过充而损坏模组，同时还起到限制充电电流的作用防止过高的充电电流。
步骤(e)中，将封板准确完整安装于预装模组的上方并与外壳相连，以使预装模组处于封闭空间。
其中，封板包括内封板与外封板，内封板上设置有散热孔，内封板位于预装模组的上方，外封板设置于内封板远离预装模组的一侧并采用螺丝与外壳相连。
需要说明的是，在方壳箱的整个生产过程中，均要确保安装扭矩。
为加强电池箱的散热，在第二底盘处还安装有排风口。排风口内设置有排风扇和驱动电机，以实现热风或者冷风的输送。
具体的，本发明提供的电池箱的生产方法，包括如下步骤：
(a)将模组安装于第一底盘后，然后将模组和第一底盘作为整体进行纵向打包，得到预装模组；
(b)将若干个预装模组通过第一底盘安装于第二底盘上，将位于同一排的预装模组作为整体横向打包，按照奇数和偶数排预装模组的正负极恰好相反的原则进行不同排之间的预装模组安装，然后将第二底盘上的所有预装模组作为整体进行横向打包；
其中，第一底盘和第二底盘为卡扣连接；
(c)将外底板安装于第二底盘底面上，将PCB板和连接排依次安装到预装模组的顶部，将热敏电阻设置于预装模组的侧面；
(d)将外壳套设于所有预装模组的外侧，并在外壳上安装有连接器和LMU；
将连接器通过金属连接件与连接排连接，在连接器外侧设有护罩，护罩上的端子与LMU上的端子相连；
(e)将封板安装于预装模组的上方并与外壳相连，以使预装模组处于封闭空间，即得到电池箱。
需要说明的是，电池箱的生产方法中的各步骤顺序不作特殊限定，根据实际需要进行设定即可。且生产方法可以采用手动操作，也可以采用机械操作。
另外，本发明提供的电池箱的生产方法不仅用于方壳电池箱，也可以用作非方壳电池箱的生产。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种电池箱，该电池箱通过上述电池箱的生产方法生产得到。
通过上述生产方法制作的电池箱，对各模组沿各个方向的自由度都进行了限定，提高了电池箱的防震能力，整体稳定性得到提高，改善了传统电池箱中模组上下两端并没有得到合适的力的约束，稳定性不高，外界振动、冲击等容易使得电池箱内模组发生松动或者损坏，从而对电池模组的稳定性、电性能、安全性能造成不利影响的技术缺陷。
下面结合具体实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1
本发明提供的电池箱的生产方法，包括如下步骤：
(a)以4P模组的负极与第一底盘的定位柱在一侧为原则，将4P模组安装于第一底盘后，并检测第一底盘的完整性，然后将4P模组和第一底盘作为整体进行纵向打包，得到预装模组；
(b)保证第二底盘放置方向的一致性，将20个预装模组通过第一底盘安装于第二底盘上，将位于同一排的预装模组两两横向打包，并按照奇数和偶数排预装模组的正负极恰好相反的原则进行不同排之间的预装模组的安装，然后将第二底盘上的所有预装模组作为整体再次进行横向打包；
其中，第一底盘和第二底盘为卡扣连接；
(c)利用吊装装置将外底板安装于第二底盘底面上；将PCB板采用双面胶粘贴到预装模组的顶部的相应位置，并采用螺丝将PCB板与预装模组的顶部的电压采集槽进行拧紧连接；将连接排安装于除PCB板之外的预装模组的顶部；将热敏电阻采用热熔胶的方式粘贴到预装模组的侧面；
(d)将外壳套设于所有预装模组的外侧，并在外壳上安装有连接器和LMU；
其中，将连接器通过金属连接件与连接排进行连接；在连接器的外侧加设护罩，护罩上的端子分别与PCB板的端子以及LMU上的端子相连；
(e)将封板安装于预装模组的上方并与外壳相连，以使预装模组处于封闭空间，即得到电池箱。
实施例2
本发明提供的电池箱的生产方法，包括如下步骤：
(a)将4P模组的正极与第一底盘的定位柱在一侧为原则，将4P模组安装于第一底盘后，并检测第一底盘的完整性，然后将4P模组和第一底盘作为整体进行纵向打包，得到预装模组；
(b)保证第二底盘放置方向的一致性，将24个预装模组通过第一底盘安装于第二底盘上，将位于同一排的4个预装模组作为整体横向打包，按照奇数和偶数排预装模组的正负极恰好相反的原则进行不同排之间的预装模组安装，然后将第二底盘上的所有预装模组作为整体进行横向打包；
其中，第一底盘和第二底盘为卡扣连接；
(c)利用吊装装置将外底板安装于第二底盘底面上；将热敏电阻采用热熔胶的方式粘贴到预装模组的侧面；将PCB板采用双面胶粘贴到预装模组的顶部相应位置，并采用螺丝将PCB板与预装模组的顶部的电压采集槽进行拧紧连接；将连接排安装于除PCB板之外的预装模组的顶部；
(d)将外壳套设于所有预装模组的外侧，通过螺栓与第二底座连接；在外壳上安装连接器和LMU；
其中，将连接器通过金属连接件与连接排进行连接；在连接器的外侧加设护罩，护罩上的端子分别与PCB板的端子以及LMU上的端子相连；
(e)将内封板安装于预装模组的上方，再将外封板安装于内封板的上方并通过螺丝与外壳相连，从而使预装模组处于封闭空间；
(f)在第二底盘处安装排风口，排风口内设置有排风扇和驱动电机，以实现热风或者冷风的输送，最后得到电池箱。
最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的范围。
Claims (12)
1.一种电池箱的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)将模组安装于第一底盘后，然后将模组和第一底盘作为整体进行纵向打包，得到预装模组；
(b)将若干个预装模组通过第一底盘安装于第二底盘上，将位于同一排的预装模组作为整体横向打包，按照奇数和偶数排预装模组的正负极恰好相反的原则进行不同排之间的预装模组安装，然后将第二底盘上的所有预装模组作为整体进行横向打包；
(c)将PCB板和连接排安装到预装模组的顶部，将热敏电阻设置于预装模组的侧面；
(d)将外壳套设于所有预装模组的外侧，并在外壳上安装有连接器和本地监视单元；
(e)将封板安装于预装模组的上方并与外壳相连，以使预装模组处于封闭空间，即得到电池箱。
2.根据权利要求1所述的电池箱的生产方法，其特征在于，所述第一底盘与第二底盘之间为可拆卸连接。
3.根据权利要求1所述的电池箱的生产方法，其特征在于，所述第一底盘与第二底盘之间为卡扣连接。
4.根据权利要求1所述的电池箱的生产方法，其特征在于，在步骤(c)中，将PCB板粘贴到预装模组的顶部，并采用固定件将PCB板与预装模组的顶部进行连接，然后再将连接排安装于除PCB板之外的预装模组的顶部。
5.根据权利要求1所述的电池箱的生产方法，其特征在于，在步骤(c)中，将热敏电阻粘贴到预装模组的侧面。
6.根据权利要求5所述的电池箱的生产方法，其特征在于，将热敏电阻采用热熔胶的方式粘贴到预装模组的侧面。
7.根据权利要求1所述的电池箱的生产方法，其特征在于，在步骤(c)中，还包括将第二底盘底面安装外底板的步骤；
所述外底板采用防水材料制作而成。
8.根据权利要求1所述的电池箱的生产方法，其特征在于，所述封板包括内封板与外封板，所述内封板上设置有散热孔，所述内封板位于预装模组的上方，所述外封板设置于内封板远离预装模组的一侧并与外壳相连。
9.根据权利要求1所述的电池箱的生产方法，其特征在于，步骤(d)中，采用金属连接件将连接器与连接排进行连接；
在连接器外侧设有护罩，护罩上的端子与本地监视单元上的端子相连。
10.根据权利要求1所述的电池箱的生产方法，其特征在于，所述第二底盘处还安装有排风口。
11.根据权利要求1-10任意一项所述的电池箱的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)将模组安装于第一底盘后，然后将模组和第一底盘作为整体进行纵向打包，得到预装模组；
(b)将若干个预装模组通过第一底盘安装于第二底盘上，将位于同一排的预装模组作为整体横向打包，按照奇数和偶数排预装模组的正负极恰好相反的原则进行不同排之间的预装模组安装，然后将第二底盘上的所有预装模组作为整体进行横向打包；
其中，第一底盘和第二底盘为卡扣连接；
(c)将外底板安装于第二底盘底面上，将PCB板和连接排依次安装到预装模组的顶部，将热敏电阻设置于预装模组的侧面；
(d)将外壳套设于所有预装模组的外侧，并在外壳上安装有连接器和本地监视单元；
将连接器通过金属连接件与连接排连接，在连接器外侧设有护罩，护罩上的端子与本地监视单元上的端子相连；
(e)将封板安装于预装模组的上方并与外壳相连，以使预装模组处于封闭空间，即得到电池箱。
12.采用权利要求1-11任意一项所述的电池箱的生产方法生产得到的电池箱。
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